一种种植体种植精度的评价方法及系统与流程

本发明实施例涉及医疗技术领域，尤其涉及一种种植体种植精度的评价方法及系统。

背景技术

目前常用的种植体种植精度的评价方法是：种植术前通过计算机断层扫描技术(computedtomography，ct)获取被种牙者的颌骨二维信息，然后通过颌骨二维信息重建出颌骨的三维数字模型并进行术前规划，以规划出种植体的最佳种植位置，并在种植术后进行二次ct扫描，重建被种牙者的颌骨的三维数字模型。根据术前、术后两次扫描的颌骨的三维数字模型，得出种植体种植精度。

然而种植体一般都是金属材质，ct扫描发射的x射线在穿过金属时会大大衰减，在金属背后的组织影像就得不到良好的记录，因而会产生伪影，影响种植精度评价结果的准确性。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种种植体种植精度的评价方法及系统，用以解决现有技术中种植体种植精度的评价结果误差大的缺陷，提高了种植体种植精度的评价结果的准确性。

本发明实施例提供一种种植体种植精度的评价方法，包括：

获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型；

基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置；

基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体种植精度的评价结果；

其中，第一三维模型为表征不含目标种植体的口腔中的牙齿信息的实体模型，第一曲面模型为表征不含目标种植体的口腔中的牙齿信息的曲面模型，第二曲面模型为表征包含目标种植体的口腔中的牙齿信息的曲面模型。

本发明实施例提供一种种植体种植精度的评价系统，包括：

模型获取模块，用于获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型；

实际位置获取模块，用于基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置；

评价结果获取模块，用于基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体种植精度的评价结果；

其中，第一三维模型为表征不含目标种植体的口腔中的牙齿信息的实体模型，第一曲面模型为表征不含目标种植体的口腔中的牙齿信息的曲面模型，第二曲面模型为表征包含目标种植体的口腔中的牙齿信息的曲面模型。

本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述的方法。

本发明实施例提供的一种种植体种植精度的评价方法及系统，通过在种植完成后，使用口腔数字扫描设备获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型，以基于第二曲面模型、种植前所获取得到的第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体种植精度的评价结果。由于获取到的第二曲面模型相较于现有技术中基于ct设备获取到的三维数字模型更为清晰且包含的信息量更多，从而使得种植体种植精度的评价结果更为准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例提供的一种种植体种植精度的评价方法流程图；

图2为根据本发明实施例提供的一种第一三维模型的示意图；

图3为根据本发明实施例提供的一种第二曲面模型的示意图；

图4为根据本发明实施例提供的一种计算肩部偏差的方法示意图；

图5为根据本发明实施例提供的一种电子设备结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为根据本发明实施例提供的一种种植体种植精度的评价方法流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101，获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型；

步骤102，基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置；

步骤103，基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体种植精度的评价结果；

其中，第一三维模型为表征不含目标种植体的口腔中的牙齿信息的实体模型，第一曲面模型为表征不含目标种植体的口腔中的牙齿信息的曲面模型，第二曲面模型为表征包含目标种植体的口腔中的牙齿信息的曲面模型。

具体地，对于步骤101，种植体又称口腔种植体，由于被种植者在种植之前，其口腔中可能存在若干个种植体，因此，在本发明实施例中，将待进行种植精度评价的种植体称为目标种植体。基于口腔数字扫描设备获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型。其中，口腔数字扫描设备为口内扫描仪，第二曲面模型为口内扫描仪对包含目标种植体的口腔进行扫描所得到的包含牙齿信息的曲面模型，此处将其称为第二曲面模型。需要说明的是，步骤101是在种植后进行的操作。牙齿信息具体指牙齿的排列信息、大小信息和缺损信息等。

对于步骤102，在种植前，基于ct扫描设备，获取不包含目标种植体的口腔的第一三维模型，并基于口腔数字扫描设备，获取不包含目标种植体的口腔的第一曲面模型。其中，口腔扫描设备在前文中已经介绍，此处用于获取种植前的口腔曲面模型，此处将其称为第一曲面模型，第一曲面模型为表征不含目标种植体的口腔中的牙齿信息的曲面模型，ct扫描设备为基于计算机断层扫描技术所制造的设备，第一三维模型为根据ct扫描设备获取到的颌骨二维信息所重建出的一种三维数字模型，表征不含目标种植体的口腔中的牙齿信息的实体模型。基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取第二曲面模型中的目标种植体在第一三维模型中的实际位置。

对于步骤103，为了对种植的目标种植体的种植精度进行评价，需要将种植前的目标种植体的预期位置与种植后的目标种植体的实际位置进行比较，进而获取目标种植体的植精度的评价结果。其中，预期位置是指种植前所预期的目标种植体应该被种植的最佳空间区域，实际位置是指在种植后，目标种植体所处的空间区域。

根据本发明实施例提供的方法，通过在种植完成后，使用口腔数字扫描设备获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型，以基于第二曲面模型、种植前所获取得到的第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体种植精度的评价结果。由于获取到的第二曲面模型相较于现有技术中基于ct设备获取到的三维数字模型更为清晰且包含的信息量更多，从而使得种植体种植精度的评价结果更为准确。

作为一个优选实施例，在上述实施例的基础上，本发明实施例通过附图，对上述实施例中的第一三维模型和第二曲面模型进行说明。图2为根据本发明实施例提供的一种第一三维模型的示意图，如图2所示，该模型反映了被种植者的口腔中牙齿的排布信息。图3为根据本发明实施例提供的一种第二曲面模型的示意图，如图3所示，在该被种植者的缺牙处种植了种植体，肉眼可看到的为基台部分，种植体位于基台下方的牙槽骨内。

基于上述实施例，基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置，之前还包括：

基于ct扫描设备，获取对不包含目标种植体的口腔的扫描结果；

基于扫描结果，构建第一三维模型；

基于口腔数字扫描设备，获取对不包含目标种植体的口腔的扫描结果，作为第一曲面模型。

具体地，本发明实施例为种植前获取第一三维模型和第一曲面模型的过程。其中，第一三维模型基于ct扫描设备扫描生成的颌骨二维信息所重建得到，第一曲面模型基于口腔扫描设备扫描得到。

基于上述实施例，基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置，进一步包括：

将第一曲面模型与第一三维模型进行配准，并将第二曲面模型与第一曲面模型配准；

根据配准后的第二曲面模型和标准种植体基台模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置。

具体地，模型配准就是将不同时间、不同成像设备或不同条件(天候、照度、摄像位置和角度等)获取的多个模型进行匹配、叠加的过程。对于待配准的两个模型来说，配准的流程如下：首先对两个模型进行特征提取得到特征点；通过进行相似性度量找到匹配的特征点对；然后通过匹配的特征点对得到模型空间坐标变换参数：最后由坐标变换参数进行模型配准。

具体地，对于将第一曲面模型与第一三维模型进行配准这个过程，首先需要分别选定两个模型中牙齿表面的特征点，基于配准流程，对两个模型进行粗配准，使得两个模型的距离小于第一预设阈值。然后，基于icp算法，对两个模型进行精配准，以使得两个模型的距离小于第二预设阈值。需要说明的是，第二预设阈值小于第一预设阈值，第一预设阈值和第二预设阈值根据具体场景进行设定，本发明实施例对此不作具体限定。其中，icp算法是一种点集对点集配准的方法。

将第二曲面模型与第一曲面模型配准的过程与将第一曲面模型与第一三维模型进行配准的过程类似，此处不再赘述。

种植后的种植体的顶端连接有基台，基台周围覆盖有牙冠。由于配准后的第二曲面模型中仅能显示基台部分，因此，需要用标准种植体基台模型与配准后的第二曲面模型中的基台部分进行配准，以将配准后的标准种植体基台模型中的种植体所处的空间区域作为目标种植体的实际位置。需要说明的是，标准种植体基台模型包含种植体和基台两部分。

基于上述实施例，基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体种植精度的评价结果，之前还包括：

基于第一三维模型，确定目标种植体在第一三维模型中的初始预期位置；

基于第一曲面模型，获取目标种植体的邻牙的形状参数，以对初始预期位置进行修正，得到目标种植体在第一三维模型中的预期位置。

具体地，本发明实施例为目标种植体的预期位置的获取过程。具体为：根据ct设备获取的颌骨三维信息所重建得到的第一三维模型，确定目标种植体在第一三维模型中的初始预期位置。由于种植好种植体后需在基台上连接牙冠，而牙冠的设计需要考虑到邻牙的形状，在考虑邻牙的形状而设计牙冠的的过程中需要对种植体的初始预期位置进行微调，因此，根据口腔扫描设备扫描得到的第一曲面模型，可获取目标种植体的邻牙的形状参数，以对初始预期位置进行修正，得到目标种植体在第一三维模型中的预期位置。

基于上述实施例，基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体种植精度的评价结果，进一步包括：

基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体的肩部偏差、根部偏差和角度偏差；

基于目标种植体的肩部偏差、根部偏差和角度偏差，获取目标种植体种植精度的评价结果。

具体地，肩部偏差、根部偏差和角度偏差均是用来评价种植精度的指标。其中，肩部偏差为实际位置中的肩部特征点与预期位置中的肩部特征点之间的偏差，根部偏差为实际位置中的根部特征点与预期位置中的根部特征点之间的偏差，角度偏差为：将预期位置和实际位置分别看为两个整体时，两个整体间的角度偏差。

基于上述实施例，基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体的肩部偏差、根部偏差和角度偏差，进一步包括：

基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，分别使用规则旋转体对实际位置和预期位置进行拟合，得到实际拟合旋转体和预期拟合旋转体；

基于实际拟合旋转体，获取实际肩部特征点和实际根部特征点，基于预期拟合旋转体，获取预期肩部特征点和预期根部特征点；

基于实际肩部特征点和预期肩部特征点，获取目标种植体的肩部偏差，基于实际根部特征点和预期根部特征点，获取目标种植体的根部偏差，基于实际肩部特征点、实际根部特征点、预期肩部特征点和预期根部特征点，获取目标种植体的角度偏差。

具体地，使用规则圆柱体分别对预期位置和实际位置进行拟合，得到实际规则圆柱体(也即实际拟合旋转体)和预期规则圆柱体(也即预期拟合旋转体)。对于实际规则圆柱体，获取其上下两个底面的圆心，将其作为目标种植体的实际肩部特征点ha和实际根部特征点aa。使用同种方法获取目标种植体的预期肩部特征点hp和预期根部特征点ap。

以获取肩部偏差进行举例说明，图4为根据本发明实施例提供的一种计算肩部偏差的方法示意图，如图4所示，以目标种植体的预期肩部特征点hp为原点建立唇舌向和近中-远中向的参考坐标系，可以根据三维空间点的坐标计算出实际肩部特征点ha相对于预期肩部特征点hp，在颊舌向和近远中向的误差。其中，图4中目标种植体的实际肩部特征点偏向舌侧、远中方向。

需要说明的是，对于种植体肩部和根部可分别列出唇舌向，近远中向的水平偏差以及垂直方向的深度误差。近中(mesial)是指离面部中线较近的方向，远中(distal)则是指较远的方向。唇侧(buccal)是指牙齿表面偏向脸颊的一侧，舌侧(lingual)是指牙齿表面偏向舌头的一侧。

对于角度偏差θ，可直接根据两直线的夹角公式计算：

基于上述实施例，基于目标种植体的肩部偏差、根部偏差和角度偏差，获取目标种植体种植精度的评价结果，进一步包括：

分别根据肩部偏差的权重、根部偏差的权重和角度偏差的权重，对肩部偏差、根部偏差和角度偏差进行加权运算；

将加权运算后得到的结果与预设阈值区间进行比较，获取目标种植体种植精度的评价结果。

需要说明的是，肩部偏差的权重、根部偏差的权重、角度偏差的权重和预设阈值区间可根据具体场景进行设定，本发明实施例对此不作具体限定。

本发明实施例提供一种种植体种植精度的评价系统，包括：

模型获取模块，用于获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型；

实际位置获取模块，用于基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置；

评价结果获取模块，用于基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体种植精度的评价结果；

其中，第一三维模型在种植前基于ct扫描设备获取，第一曲面模型在种植前基于口腔数字扫描设备获取，第二曲面模型在种植后基于口腔数字扫描设备获取。

需要说明的是，本发明实施例的系统可用于执行图1所示的一种种植体种植精度的评价方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

综上，本发明实施例提供的方法及系统，通过在种植完成后，使用口腔数字扫描设备获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型，以基于第二曲面模型、种植前所获取得到的第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体种植精度的评价结果。由于获取到的第二曲面模型相较于现有技术中基于ct设备获取到的三维数字模型更为清晰且包含的信息量更多，从而使得种植体种植精度的评价结果更为准确。并且，通过获取目标种植体肩部偏差、根部偏差和角度偏差，使得对种植精度的评价更加完善和精确。

图5为根据本发明实施例提供的一种电子设备结构框图，如图5所示，所述设备包括：处理器(processor)501、存储器(memory)502和总线503；其中，所述处理器501和所述存储器502通过所述总线503完成相互间的通信；所述处理器501用于调用所述存储器502中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型；基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置；基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体种植精度的评价结果。

本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型；基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置；基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体种植精度的评价结果。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取包含目标种植体的口腔的第二曲面模型；基于第二曲面模型、第一三维模型和第一曲面模型，获取目标种植体在第一三维模型中的实际位置；基于目标种植体在第一三维模型中的实际位置以及目标种植体在第一三维模型中的预期位置，获取目标种植体种植精度的评价结果。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。